TW202138965A

TW202138965A - 按鍵裝置與按鍵訊號產生方法

Info

Publication number: TW202138965A
Application number: TW109111983A
Authority: TW
Inventors: 王東宇; 郭俊志; 李安正
Original assignee: 宏碁股份有限公司
Priority date: 2020-04-09
Filing date: 2020-04-09
Publication date: 2021-10-16

Abstract

一種按鍵裝置與按鍵訊號產生方法。所述方法包括：若磁性元件朝向設置於所述磁性元件下方的第一磁感測器移動第一距離而觸發所述第一磁感測器，產生第一按鍵訊號；並且若所述磁性元件朝向所述第一磁感測器移動第二距離而觸發與所述第一磁感測器水平設置的第二磁感測器，產生第二按鍵訊號。其中所述第二距離大於所述第一距離，並且所述第一按鍵訊號的訊號樣式不同於所述第二按鍵訊號的訊號樣式。

Description

按鍵裝置與按鍵訊號產生方法

本發明是有關於一種按鍵訊號產生技術，且特別是有關於一種按鍵裝置與按鍵訊號產生方法。

目前市面上的競技類遊戲種類越來越多，使用者對於鍵盤等按鍵裝置的操作效能也越來越要求。例如，在賽車等競速遊戲中，使用者可能需要連按加速鍵來達到遊戲中車輛的加速需求。但是，在長時間執行遊戲後，使用者的手指很容易痠痛且鍵盤的特定按鈕也容易因太過頻繁的按壓而損壞。

本發明提供一種按鍵裝置與按鍵訊號產生方法，可改善上述問題。

本發明的實施例提供一種按鍵裝置，其包括按鍵上蓋、磁性元件、第一磁感測器、第二磁感測器及控制器。所述磁性元件設置於所述按鍵上蓋下方。所述第一磁感測器垂直設置於所述磁性元件下方。所述第二磁感測器與所述第一磁感測器水平設置。所述控制器耦接至所述第一磁感測器與所述第二磁感測器。若所述磁性元件朝向所述第一磁感測器移動第一距離而觸發所述第一磁感測器，所述控制器產生第一按鍵訊號。若所述磁性元件朝向所述第一磁感測器移動第二距離而觸發所述第二磁感測器，所述控制器產生第二按鍵訊號。所述第二距離大於所述第一距離。所述第一按鍵訊號的訊號樣式不同於所述第二按鍵訊號的訊號樣式。

本發明的實施例另提供一種按鍵訊號產生方法，其包括：若磁性元件朝向設置於所述磁性元件下方的第一磁感測器移動第一距離而觸發所述第一磁感測器，產生第一按鍵訊號；並且若所述磁性元件朝向所述第一磁感測器移動第二距離而觸發與所述第一磁感測器水平設置的第二磁感測器，產生第二按鍵訊號。其中所述第二距離大於所述第一距離，並且所述第一按鍵訊號的訊號樣式不同於所述第二按鍵訊號的訊號樣式。

基於上述，磁性元件可設置於按鍵上蓋下方。第一磁感測器可垂直設置於所述磁性元件下方。第二磁感測器與所述第一磁感測器可水平設置。在操作時，若所述磁性元件朝向所述第一磁感測器移動第一距離而觸發所述第一磁感測器，控制器可產生第一按鍵訊號。此外，若所述磁性元件朝向所述第一磁感測器移動第二距離而觸發所述第二磁感測器，所述控制器可產生第二按鍵訊號。藉此，使用者可藉由對單一按鍵按壓的不同深度來產生不同的按鍵訊號，從而提升使用者體驗。

圖1是根據本發明的一實施例所繪示的按鍵裝置的功能方塊圖。請參照圖1，按鍵裝置10可設置於筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機、桌上型電腦、鍵盤、滑鼠、觸控板等各式訊號輸入裝置中，以藉由不同的按壓深度來產生不同類型的按鍵訊號。

按鍵裝置10包括磁感測器(亦稱為第一磁感測器)101、磁感測器(亦稱為第二磁感測器)102、接觸感測器103及控制器104。磁感測器101與102可為不同類型的磁感測器且皆可用以感測磁力特徵。例如，磁感測器101可為霍爾(Hall)感測器，而磁感測器105可為巨磁阻(Giant Magneto resistance, GMR)感測器。接觸感測器103可為感應薄膜、薄膜開關或類似的薄型感測器。接觸感測器103可用以感測物體接觸其表面而產生的壓力或電訊號。

控制器104耦接至磁感測器101、磁感測器102及接觸感測器103。例如，控制器104可包括可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器、微控制器、數位訊號處理器(Digital Signal Processor, DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuits, ASIC)、可程式化邏輯裝置(Programmable Logic Device, PLD)或其他類似裝置或這些裝置的組合。控制器104可根據磁感測器101、磁感測器102及接觸感測器103的至少其中之一所產生的感測訊號或其組合來產生不同類型的按鍵訊號。

圖2是根據本發明的一實施例所繪示的按鍵裝置的初始配置狀態的示意圖。請參照圖1與圖2，按鍵裝置10更包括按鍵上蓋201、磁性元件202及基板203。磁性元件202可設置於按鍵上蓋201下方。磁性元件202可為磁鐵等可藉由磁力特徵來觸發磁感測器101與磁感測器102的磁性物體。磁感測器101設置於基板203上且垂直設置於磁性元件202下方。磁感測器102也設置於基板203上且與磁感測器101水平設置。此外，接觸感測器103可設置於磁感測器101上方(例如設置於磁感測器101的上表面)。

在圖2所示的初始狀態下(即按鍵上蓋201未被按壓)，磁性元件202與磁感測器101(或接觸感測器103)之間的垂直距離約為距離(亦稱為初始距離)D。須注意的是，此距離D可受設置於磁性元件202與磁感測器101(或接觸感測器103)之間的彈簧(未繪示)等彈力元件維持。此外，在此初始狀態下，磁感測器101、磁感測器102及接觸感測器103皆未受到磁性元件202之觸發而產生感應訊號。

圖3是根據本發明的一實施例所繪示的磁性元件向下移動第一距離以觸發第一磁感測器的示意圖。請參照圖3，當使用者按壓按鍵上蓋201而使磁性元件202朝向磁感測器101(或接觸感測器103)移動距離(亦稱為第一距離)D1時，磁感測器101可感測磁性元件202之靠近而產生的垂直磁力特徵(即圖3中垂直方向的至少一磁力線)，使得磁感測器101被觸發。

響應於磁感測器101之觸發，磁感測器101可產生感應訊號至控制器104。根據來自於磁感測器101的感應訊號，控制器104可產生某一按鍵訊號(亦稱為第一按鍵訊號)。例如，第一按鍵訊號可具有某一訊號樣式(亦稱為第一訊號樣式)。須注意的是，在圖3的實施例中，若磁性元件202只向下移動距離D1，則只有磁感測器101被觸發以產生感應訊號，而磁性元件202與接觸感測器103皆未被觸發。

圖4是根據本發明的一實施例所繪示的磁性元件向下移動第二距離以觸發第二磁感測器的示意圖。請參照圖4，接續於圖3，當使用者持續按壓按鍵上蓋201而使磁性元件202朝向磁感測器101(或接觸感測器103)移動距離(亦稱為第二距離)D2(D2>D1)時，除了磁感測器101可持續感測磁性元件202之靠近而產生的垂直磁力特徵外，磁感測器102也可感測磁性元件202之靠近而產生的水平磁力特徵，使得磁感測器101與102皆被觸發。

響應於磁感測器102之觸發，磁感測器102可產生感應訊號至控制器104。根據來自於磁感測器102(與磁感測器101)的感應訊號，控制器104可產生另一按鍵訊號(亦稱為第二按鍵訊號)。例如，第二按鍵訊號可具有與第一訊號樣式不同的另一訊號樣式(亦稱為第二訊號樣式)。須注意的是，在圖4的實施例中，若磁性元件202只向下移動距離D2，則只有磁感測器101與102被觸發以產生感應訊號，而接觸感測器103仍未被觸發。

圖5是根據本發明的一實施例所繪示的磁性元件向下移動第三距離以觸發接觸感測器的示意圖。請參照圖5，接續於圖4，當使用者再持續按壓按鍵上蓋201而使磁性元件202朝向磁感測器101(或接觸感測器103)移動距離(亦稱為第三距離)D3(D3>D2)時，除了磁感測器101與102可持續感測磁性元件202之靠近而產生的垂直與水平磁力特徵外，接觸感測器103也可感測磁性元件202之接觸而產生的壓力或電訊號。此時，磁感測器101、磁感測器102及接觸感測器103皆被觸發。距離D3可趨近於或等於距離D。

響應於接觸感測器103之觸發，接觸感測器103可產生感應訊號至控制器104。根據來自於接觸感測器103(及磁感測器101、102)的感應訊號，控制器104可產生又一按鍵訊號(亦稱為第三按鍵訊號)。例如，第三按鍵訊號可具有與第一訊號樣式以及第二訊號樣式不同的又一訊號樣式(亦稱為第三訊號樣式)。

在一實施例中，第一訊號樣式、第二訊號樣式及第三訊號樣式彼此間可能具有不同的脈波頻率。例如，第一訊號樣式可具有第一脈波頻率、第二訊號樣式可具有第二脈波頻率且第三訊號樣式可具有第三脈波頻率。第一脈波頻率、第二脈波頻率及第三脈波頻率各不相同。此外，在一實施例中，第一訊號樣式、第二訊號樣式及第三訊號樣式彼此間也可能具有不同的脈波波形、脈波寬度及/或脈波電壓準位等各式與訊號樣式有關的差異，本發明不加以限制。

在圖3的一實施例中，距離D1可視為藉由磁性元件202觸發磁感測器101所需向下移動的最小距離。亦即，若磁性元件202從其未受按壓時的初始位置向下移動的距離小於距離D1，則磁感測器101可不被觸發。若磁性元件202從其未受按壓時的初始位置向下移動的距離不小於距離D1，則磁感測器101可被觸發。

在圖4的一實施例中，距離D2可視為藉由磁性元件202觸發磁感測器102所需向下移動的最小距離。亦即，若磁性元件202從其未受按壓時的初始位置向下移動的距離小於距離D2，則磁感測器102可不被觸發。若磁性元件202從其未受按壓時的初始位置向下移動的距離不小於距離D2，則磁感測器102可被觸發。

在圖5的一實施例中，距離D3可視為藉由磁性元件202觸發接觸感測器103所需向下移動的最小距離。亦即，若磁性元件202從其未受按壓時的初始位置向下移動的距離小於距離D3，則接觸感測器103可不被觸發。若磁性元件202從其未受按壓時的初始位置向下移動的距離不小於距離D3，則接觸感測器103可被觸發。

在一實施例中，配置有按鍵裝置10的電子裝置可根據第一按鍵訊號、第二按鍵訊號及第三按鍵訊號分別執行特定的操作。以電子裝置正在執行賽車遊戲為例，根據第一按鍵訊號，賽車遊戲中的賽車可被小幅度加速；根據第二按鍵訊號，賽車遊戲中的賽車可被中幅度加速；而根據第三按鍵訊號，賽車遊戲中的賽車可被大幅度加速。然而，實務上，第一按鍵訊號、第二按鍵訊號及第三按鍵訊號皆可根據不同的應用場景而觸發不同的功能，本發明不加以限制。

在一實施例中，控制器104可判斷按鍵裝置10的多階段按鍵功能是否被啟動。若此多階段按鍵功能已被啟動，則控制器104可根據前述實施例之說明選擇性地產生第一按鍵訊號、第二按鍵訊號及第三按鍵訊號。然而，若此多階段按鍵功能未被啟動，則只有當接觸感測器103被觸發時，控制器104可產生預設按鍵訊號。換言之，在此多階段按鍵功能未被啟動的前提下，控制器104可禁能磁感測器101與102。預設按鍵訊號的訊號樣式可相同於第一訊號樣式、第二訊號樣式及第三訊號樣式的其中之一。或者，預設按鍵訊號的訊號樣式也可與第一訊號樣式、第二訊號樣式及第三訊號樣式各不相同，本發明不加以限制。

須注意的是，在前述實施例中，皆是以同時配置磁感測器101、磁感測器102及接觸感測器103於按鍵裝置10中作為範例。然而，在一實施例中，亦可以僅配置磁感測器101、磁感測器102及接觸感測器103中的至少兩者於按鍵裝置10中，使得按鍵裝置10可根據使用者不同的按壓深度選擇性地提供相應的按鍵訊號。相關操作細節請參照上述說明，在此不重複贅述。

圖6是根據本發明的一實施例所繪示的按鍵訊號產生方法的流程圖。請參照圖6，在步驟S601中，判斷是否啟動按鍵裝置的多階段按鍵功能。若多階段按鍵功能已被啟動，在步驟S602中，判斷按鍵裝置是否被按壓至第一距離。若按鍵裝置未被按壓至第一距離，在步驟S602之後，可回到步驟S601。若按鍵裝置已被按壓至第一距離，在步驟S603中，觸發第一磁感測器。在步驟S604中，判斷按鍵裝置是否被按壓至第二距離。第二距離大於第一距離。若按鍵裝置未被按壓至第二距離，在步驟S605中，產生第一按鍵訊號。

若按鍵裝置已被按壓至第二距離，在步驟S606中，觸發第二磁感測器。在步驟S607中，判斷按鍵裝置是否被按壓至第三距離。第三距離大於第二距離。若按鍵裝置未被按壓至第三距離，在步驟S608中，產生第二按鍵訊號。若按鍵裝置已被按壓至第三距離，在步驟S609中，觸發接觸感測器。在步驟S610中，產生第三按鍵訊號。

另一方面，若多階段按鍵功能未被啟動，在步驟S611中，判斷按鍵裝置是否被按壓至第三距離。若按鍵裝置已被按壓至第三距離，在步驟S612中，觸發接觸感測器。在步驟S613中，產生預設按鍵訊號。此外，若按鍵裝置未被按壓至第三距離，在步驟S611之後，可回到步驟S601。

然而，圖6中各步驟已詳細說明如上，在此便不再贅述。值得注意的是，圖6中各步驟可以實作為多個程式碼或是電路，本發明不加以限制。此外，圖6的方法可以搭配以上範例實施例使用，也可以單獨使用，本發明不加以限制。

綜上所述，當使用者按壓單一按鍵裝置時，藉由此按鍵裝置中磁性元件與不同類型的磁感測器以及接觸感測器之間的互動，不同類型的按鍵訊號可被選擇性地送出。藉此，可有效提升使用者體驗。

10:按鍵裝置 101,102:磁感測器 103:接觸感測器 104:控制器 201:按鍵上蓋 202:磁性元件 203:基板 D,D1,D2,D3:距離 S601~S613:步驟

圖1是根據本發明的一實施例所繪示的按鍵裝置的功能方塊圖。圖2是根據本發明的一實施例所繪示的按鍵裝置的初始配置狀態的示意圖。圖3是根據本發明的一實施例所繪示的磁性元件向下移動第一距離以觸發第一磁感測器的示意圖。圖4是根據本發明的一實施例所繪示的磁性元件向下移動第二距離以觸發第二磁感測器的示意圖。圖5是根據本發明的一實施例所繪示的磁性元件向下移動第三距離以觸發接觸感測器的示意圖。圖6是根據本發明的一實施例所繪示的按鍵訊號產生方法的流程圖。

10:按鍵裝置

101,102:磁感測器

103:接觸感測器

201:按鍵上蓋

202:磁性元件

203:基板

D:距離

Claims

一種按鍵裝置，包括：一按鍵上蓋；一磁性元件，設置於該按鍵上蓋下方；一第一磁感測器，垂直設置於該磁性元件下方；一第二磁感測器，與該第一磁感測器水平設置；以及一控制器，耦接至該第一磁感測器與該第二磁感測器，其中若該磁性元件朝向該第一磁感測器移動一第一距離而觸發該第一磁感測器，該控制器產生一第一按鍵訊號，若該磁性元件朝向該第一磁感測器移動一第二距離而觸發該第二磁感測器，該控制器產生一第二按鍵訊號，該第二距離大於該第一距離，並且該第一按鍵訊號的一訊號樣式不同於該第二按鍵訊號的一訊號樣式。
如請求項1所述的按鍵裝置，更包括：一接觸感測器，設置於該第一磁感測器與該磁性元件之間，其中若該磁性元件朝向該第一磁感測器移動一第三距離而觸發該接觸感測器，該控制器產生一第三按鍵訊號，該第三距離大於該第二距離，並且該第三按鍵訊號的一訊號樣式不同於該第一按鍵訊號的該訊號樣式與該第二按鍵訊號的該訊號樣式。
如請求項1所述的按鍵裝置，其中該第一磁感測器用以感測該磁性元件之靠近而產生的一垂直磁力特徵。
如請求項1所述的按鍵裝置，其中該第二磁感測器用以感測該磁性元件之靠近而產生的一水平磁力特徵。
如請求項1所述的按鍵裝置，其中該第一按鍵訊號的一脈波頻率不同於該第二按鍵訊號的一脈波頻率。
一種按鍵訊號產生方法，包括：若一磁性元件朝向設置於該磁性元件下方的一第一磁感測器移動一第一距離而觸發該第一磁感測器，產生一第一按鍵訊號；並且若該磁性元件朝向該第一磁感測器移動一第二距離而觸發與該第一磁感測器水平設置的一第二磁感測器，產生一第二按鍵訊號，其中該第二距離大於該第一距離，並且該第一按鍵訊號的一訊號樣式不同於該第二按鍵訊號的一訊號樣式。
如請求項6所述的按鍵訊號產生方法，更包括：若該磁性元件朝向該第一磁感測器移動一第三距離而觸發設置於該第一磁感測器與該磁性元件之間的一接觸感測器，產生一第三按鍵訊號，其中該第三距離大於該第二距離，並且該第三按鍵訊號的一訊號樣式不同於該第一按鍵訊號的該訊號樣式與該第二按鍵訊號的該訊號樣式。
如請求項6所述的按鍵訊號產生方法，更包括：由該第一磁感測器感測該磁性元件之靠近而產生的一垂直磁力特徵。
如請求項6所述的按鍵訊號產生方法，更包括：由該第二磁感測器感測該磁性元件之靠近而產生的一水平磁力特徵。
如請求項6所述的按鍵訊號產生方法，其中該第一按鍵訊號的一脈波頻率不同於該第二按鍵訊號的一脈波頻率。